探討構造地質學發展與應用研究

黃 凡

(桂林理工大學，廣西 桂林 541006)

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探討構造地質學發展與應用研究

黃 凡

(桂林理工大學，廣西 桂林 541006)

構造地質學逐漸由形態層面的描繪深入到地質體形成的原因以及相關的力學分析層面，從定性的觀察轉變為定量的分析，從幾何學層面的分析轉向動力學與運動學。有關學科所創造的全新方式、全新思維的融入，使構造地質學有了非常大的發展，推動了構造地質學與其它有關學科的相互整合。對構造地質學的發展與應用進行了深層次的探討。

構造地質學；發展歷程；應用

1 構造地質學

構造地質學是地質學最為主要的組成部分，其重點分析的內容是：在巖石圈里面，因為構造行為所形成的小規?；蛑械纫幠５耐庑未笮〉母淖儬顩r，以及形變的空間布局以及其產生的主要原因[1]。

構造地質學最初是對于構造因素，也就是褶皺、節理以及斷裂等相關形態與形變等組合形式的了解與研究，并且針對構造相對均勻的地區實施分帶；接著融合巖石與結構面構成的特點，探討巖土體的轉變過程，推演出主要的形變時期。它的主要內容便是針對構造演變的動力因素以及產生形式進行分析，所以其往往和假說、學說等存在一定的關聯。

2 發展概況

2.1 新構造觀的產生

近代的構造地質學對于所有構造的形式與組合、產生與演變、布局與背景、形成原因等層面，漸漸產生了一套全新的構造觀[2]。根據馬杏垣教授層面所歸納的四點內容:第一，以水平運動為主要運用的活動理論與融入形變的旋回式發展變成了解與研究構造最為重要的思想；第二，巖石圈體現為層圈的形狀，所有的分層界面往往是能夠活動的界面，所有的分層構造之間是無法進行協調的；第三，構造是多時(其所指的是構造的產生是長時間的，同時還涵蓋了成巖環節里面的形變，將短時間范圍內所出現的構造幕當成是一般性的、片面性的、唯一性的)、多因(其所指的是構造動力以地幔對流為主要因素的各種來源，同時還需要考慮天體要素)、多級(不但展示在構造外形與所有構造的相互累加層面中，同時還展示在構造應力場的多級次層面中)、多性(其所指的是巖石以各式各樣的性狀發生性能的改變，比如：彈性、彈塑性、塑性、韌性以及脆性等等)的；第四，擠壓、平移以及伸展等其它構造形式構成了巖石圈的所有類別的構造。新構造觀的中心思想便是活動論，是對大地構造進行探索最為重要的理論基礎。

2.2 研究對象由宏觀到微觀

構造地質學所分析的大量對象，上到地球，或者是整個的宇宙空間；下到細微的分子、離子礦建以及晶格所發生的錯位。從宏觀至微觀的充分探索，便是構造地質學分析尺度的重要特征，正是其和其他學科存在差異的地方。探索人員在某個區域進行探索的時候需要將自身的眼界增加到更加廣的范疇。了解所探索區域的構造基礎，使得自身可以由宏觀層面來把握該區域范圍內所展示出的各式各樣的構造形態，準確的處理好小尺度與大尺度構造形態之間的聯系。在某個構造單元或者是某個大尺度的區域，在針對某個構造進行研究的時候，需要具備構造級別與相互搭配的觀念。

2.3 結構發生重大改變

伴隨人們對于構造地質學研究的逐漸進步，不單單需要增強對改造所進行的研究，同時還需要增強對建造所進行的研究。對于構造功能的了解也一定會向著化學與物理學的方向逐漸進步，需要增強由化學與物理學層面來了解構造的產生機理以及表征構造的布局。推動了傳統的構造地質學由描述性的結構轉變為根據動力學特點不一進行區分的定量化的結構。將會產生部分能夠運用于不一樣的尺度、不一樣的層次構造定量分析的橫斷學科，例如構造流變學、系統構造學以及構造熱力學等。將改造所必備的基礎——建造相互整合、分析需要掌握的部分交叉性學科，例如構造物理學、構造沉積學、構造礦物學以及構造地層學等。上述學科的產生與不斷進步，將會導致構造地質學的學科結構出現非常大的改變，發展成為地球科學里面的主要內容，維持主導功能。

2.4 應用和服務范圍變廣

礦田構造學應運而生，在找礦尤其是在尋找隱伏礦與確定礦體的位置環節里面起到了非常大的作用。構造地質學不但使固體礦產的尋找變得相對簡單，同時對于氣與油的挖掘與儲氣、儲油構造的分析也有很大作用，使得石油構造地質學或是油田構造地質學能夠獲得較大的發展。人們對水資源以及工程建造的需求、對地質災害所進行的預測以及維護生存環境等相關的經濟問題的處理對于構造地質學有了更加高的需求。針對上述生產實際以及社會經濟問題的妥善處理，構造地質學同樣在具體的運用環節中獲得了很大的進展。其具備著服務點較多、較廣的特點，是其它的學科所無法比擬的。如此便決定了構造地質學存在非常廣闊的發展趨勢。

3 在工程地質中的應用研究

3.1 評價區域地殼的穩定性

部分專業人士在最近的幾年內通過探討構造地質學里面所包含的巖石斷裂力學理論與大陸動力學理論，提出了區域穩定性動力學理論[3]。此理論可以將地震的巖土體和活動性背景環境全面融合，進而達到由區域地殼至場地地基的穩定性的全面性評價。

地殼較深位置處變異層帶的本質特征便明確了區域深層地殼具有相應的穩定性。巖石圈經過流變與結構等特點被分為4個完全不相同的動力學子系統，分別為在上地幔頂部流變層、在地殼軟弱層、在殼慢過渡流變層以及在地殼持力層。

3.2 大型工程場地的選址

大型工程的場地通常存在造山帶、盆嶺構造以及盆地構造這3種不同種類的構造區域內，是由近地表面地殼的擠壓推覆、擴張伸展以及剪切走滑的構造形變作用所產生的。

造山帶通常被選取作為規模相對較大的能源工程地區。開采資源、維護環境以及防范災害等其它工程的實施是由造山帶的框架、演變以及動力學特點所決定的。根據造山帶不同的產生機理，主要有逆沖推覆型、走滑型以及伸展型這3個種類。伸展構造的滑覆體前緣與滑來峰的平穩性相對較差。在選取工程地質時，需要盡可能的遠離構造并不是非常穩定的區域。

盆地是人們主要生活的區域，其地址的選擇是非常重要的。在部分規模較大的水利工程項目或者是災后重建的地址選取環節中，例如：三峽的移民工程、汶川地震中災后重建工程等，尤其需關注的是盆地里面不平穩的地區和隱藏的活動性斷裂等。根據產生的原因不同可以把盆地分為：壓陷盆地、伸展盆地以及走滑盆地。

盆嶺構造是淺層構造里面最為主要的種類，是由正斷層產生地塹、掀斜、地壘以及犁式斷層等構成，其間隆起區是相對平穩的區域，沉降區是不穩定的區域。

3.3 維護地下洞室的穩定性

針對不進行維護的開采形式，在地下洞室開采之后便會產生非常顯著的地壓顯現。因為地壓所導致的礦井事件存在非常多的危害。尤其需要重視的是部分地質構造全面發展并且比較繁瑣的巖體，在對洞室進行開采之后，極易產生構造應力集中區，如果不采取維護措施，便會導致事故的出現。

經過對礦井的地質構造進行研究，按照構造的結構圖對錨桿的支護形式進行引導，便能夠收獲相對比較好的維護成效，進而確保制作工作的安全完成。在對煤礦進行開采的環節里面，在開采至背斜、向斜的軸部轉折面或斷層的時候，從事地質相關的人員需要根據采集的與煤礦相關的材料，準確的繪制出構造的綱要圖。同時研究對巷道的維護起到影響的地質構造相關要素，以獲得的結果對將來巷道挖掘環節中或許會遭遇的地質構造進行預估，從而可以運用科學合理的維護方法。

4 結 語

在將來的社會環節里面，構造地質學將在能源、環境以及交通等領域發揮重要作用。需要增強對構造地質學的探討，首先需要增強對構造學基礎研究的關注程度，并且增強構造學和其它相關學科之間的融合，增加研究典型構造帶的人力與物力，從而全面推動構造地質學不斷向前發展。

[1] 朱志澄. 構造地質學(第 2 版)[M]. 武漢: 中國地質大學出版社, 1999.

[2] 王金淑. 淺談構造地質學[J]. 才智, 2013(15): 212-213.

[3] 萬天豐. 論構造地質學和大地構造學的幾個重要問題[J]. 地學前緣, 2014, 21(1): 132-149.

Development of Architectonic Geology and Its Application Research

HUANG Fan

(GuilinUniversityofTechnology,Guilin,Guangxi541006,China)

In 20th century, architectonic geology is gradually developed from the description of the morphological level to the cause of geological body formation and related mechanics analysis level. It is from qualitative observation to quantitative analysis, also from the geometric analysis to the dynamics and kinematics. The integration of new methods and new thought is created by related subjects to make a great development of architectonic geology. It also promoted the integration of architectonic geology and other related subjects. Especially after 1960, a large number of new knowledge on the plate tectonics has contributed a new period of development. In this paper, the development and application of architectonic geology was studied in depth.

Architectonic geology; Development history; Application

2016-10-04

黃凡(1987-)，男，湖北潛江人，在讀碩士研究生，研究方向：地質學，手機：18672771802，E-mail：252834178@qq.com.

P54

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.001